一天的长度的变化如何改变大脑和随后的行为

light-longer天在夏季的季节性变化,短winter-have一直与人类的行为有关,影响睡眠和饮食习惯从大脑和荷尔蒙活动。季节性情感障碍(SAD)是一个典型的例子:一种抑郁有关减少暴露在自然阳光,通常发生在冬季,经常在高纬度地区,白天时间是最短的。

明亮的光线疗法已被证明有效的补救治疗悲伤,加上长期抑郁症等疾病,产后抑郁症和双相情感障碍,但天长度和曝光的季节性变化如何影响和改变大脑细胞和电路水平很大程度上使得科学家们在黑暗中。

在一项新的研究中,出版9月2日,2022年科学的进步、加州大学圣地亚哥医学院的研究人员使用小鼠模型照亮一个过程中,影响神经元开关表达神经递质在回应天长度的刺激,引发相关行为变化。

领导的工作是高级研究作者大卫。Dulcis,博士,副教授的加州大学圣地亚哥分校医学院的精神病学和生理生物学中心的一员在加州大学圣地亚哥分校。

人类大脑的下丘脑内塞是一个小的结构称为视交叉上核(SCN),每个大约20000个神经元组成。(平均人类大脑包含大约860亿个神经元和850亿个non-neuronal细胞)。

SCN身体的计时员,大多数昼夜rhythms-physical调节,心理和行为变化,遵循一个24小时的周期和影响从代谢和激素被释放时体温。视交叉上核运营基于输入专业视网膜感光细胞,而沟通光和天身体长度的变化。

在新的研究中,Dulcis和他的同事描述SCN神经元相互协调适应不同长度的日光,改变在细胞和网络水平。具体地说,他们发现,在小鼠的大脑功能类似于人类,在混合和神经元改变表达式的主要神经递质,反过来,改变大脑活动和随后的日常行为。

曝光的季节性变化也被证明改变neurotransmitter-expressing神经元的数量在室旁核(PVN),大脑的一个区域,扮演着重要角色在控制压力、新陈代谢、生长、繁殖、免疫和其他自主功能。

“最令人印象深刻的新发现在这项研究中,我们发现了如何人为操纵特定的视交叉上核的神经元的活动,成功地诱导多巴胺表达下丘脑PVN内网络、“Dulcis说。

“我们发现小说分子SCN-PVN网络的适应性反应一天的长度在调整下丘脑功能和日常行为,”补充第一作者Alexandra Porca博士Dulcis实验室的一员。“multi-synaptic神经递质交换我们显示在这项研究可能提供解剖/功能链接调解情绪的季节性变化和光线疗法的影响。”

作者认为他们的发现提供了一个新颖的机制解释大脑在曝光适应季节性变化。因为适应发生在专门位于视交叉上核的神经元,后者代表了一种有前途的新的治疗目标障碍与曝光的季节性变化有关。

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